[發(fā)明專利]相電流估計器和開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510054932.9
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104849538B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·巴巴扎德赫;B·唐;G·伯納查雅
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所11256
• 代理人: 王茂華

1.一種相電流估計器，包括：

模擬電路，可操作為通過比較開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的相電流與代表所述相電流的估計值的模擬值，來產(chǎn)生相電流估計誤差；以及

數(shù)字電路，可操作為基于所述相電流估計誤差和多個與所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的操作相關(guān)聯(lián)的參數(shù)來修改所述相電流估計值，

其中所述數(shù)字電路包括：

跟蹤單元，可操作為在所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的PWM周期的不同PWM(脈沖寬度調(diào)制)狀態(tài)期間以不同的增益值來縮放所述相電流估計誤差；

斜率估計器單元，可操作為基于所述PWM周期的所述不同PWM狀態(tài)和與所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的操作相關(guān)聯(lián)的電壓參數(shù)，通過積分產(chǎn)生所述相電流的新的估計值；以及

斜率校正單元，可操作為校正所述相電流估計誤差中的積分誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相電流估計器，其中模擬電路包括：

DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)，可操作為將由所述數(shù)字電路產(chǎn)生的所述相電流估計值轉(zhuǎn)換為代表所述相電流估計值的模擬值；以及

ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，可操作為將對應(yīng)于代表所述相電流估計值的模擬值和所述相電流之間的差別的模擬誤差信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字誤差信號，所述數(shù)字誤差信號對應(yīng)于由所述數(shù)字電路分析的所述相電流估計誤差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相電流估計器，其中所述跟蹤單元可操作為：

在接通PWM狀態(tài)期間以第一增益值縮放所述相電流估計誤差，其中PWM脈沖在所述PWM周期的第一部分被激活，并且所述相電流具有正斜率；

在關(guān)斷PWM狀態(tài)期間以第二增益值縮放所述相電流估計誤差，其中PWM脈沖在所述PWM周期的第二部分被解除激活，并且所述相電流具有負斜率；以及

在接通和關(guān)斷PWM狀態(tài)之間的過渡PWM狀態(tài)期間以第三增益值縮放相電流估計誤差，并且所述相電流從正斜率過渡到負斜率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的相電流估計器，其中所述第二增益值大于所述第一增益值和所述第三增益值，使得所述相電流估計誤差在所述PWM周期的所述關(guān)斷PWM狀態(tài)期間比所述PWM周期的所述接通PWM狀態(tài)和所述過渡PWM狀態(tài)期間以更大的值縮放。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相電流估計器，其中如果所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器操作在所述相電流從正斜率快速變化到負斜率的高開關(guān)頻率，所述斜率估計器單元和所述斜率校正單元被使能，并且其中如果所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器處于高阻抗模式，或者如果所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器操作在所述相電流從正斜率緩慢變化到負斜率的低開關(guān)頻率，所述斜率估計器單元和所述斜率校正單元被停用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相電流估計器，其中所述斜率估計器單元可操作為：

在接通PWM狀態(tài)期間，產(chǎn)生第一相電流的斜率估計值其中PWM脈沖在所述PWM周期的第一部分被激活，并且所述相電流具有正斜率；其中v_in是所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，v_o是所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，L是耦合在被分析的相和由所述開關(guān)功率轉(zhuǎn)換器驅(qū)動的負載之間的電感器的電感；

在關(guān)斷PWM狀態(tài)期間，產(chǎn)生第二相電流的斜率估計值其中PWM脈沖在所述PWM周期的第二部分被解除激活，并且所述相電流具有負斜率；以及

在高阻抗期間，當所述相電流高于預(yù)定值時，產(chǎn)生第三相電流的斜率估計值其中v_d是所述相的主體二極管電壓降。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的相電流估計器，其中所述斜率估計器單元可操作為當相處于高阻抗狀態(tài)時，產(chǎn)生的第四相電流的斜率估計值為零。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相電流估計器，其中所述斜率校正單元可操作為：

在關(guān)斷PWM狀態(tài)期間，以第一增益值對所述相電流估計誤差積分和縮放，其中PWM脈沖在所述PWM周期的第二部分被解除激活，并且所述相電流具有負斜率；以及

在接通PWM狀態(tài)期間，以第二增益值縮放緊靠之前的PWM周期的關(guān)斷PWM時間段期間產(chǎn)生的所述相電流估計誤差的先前積分版本，其中PWM脈沖在所述PWM周期的第一部分被激活，并且所述相電流具有正斜率。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的相電流估計器，其中所述斜率校正單元可操作為以第三增益值縮放緊靠之前的PWM周期的關(guān)斷PWM時間段期間產(chǎn)生的所述相電流估計誤差的先前積分版本，以用作在所述PWM周期的所述關(guān)斷PWM狀態(tài)期間以所述第一增益值對所述相電流估計誤差積分的初始點。